Анализ минерального состава методом термогравиметрического анализа с помощью прибора TGA-C от компании Cryoall

Анализ состава горных пород, песков, руд или других минералов помогает определить их ценность или оптимальное использование в промышленности и других областях деятельности человека. Он также позволяет выявить компоненты, которые могут повлиять на переработку или рыночную привлекательность сырья и конечной продукции, которая из него производится. Минералы могут представлять собой сложные смеси многих веществ, таких как доломит, магнезит, тальк и т.д. Термогравиметрический анализ (ТГА) позволяет охарактеризовать состав минералов по изменению их массы при нагревании, когда происходят различные реакции, такие как дегидратация, дегидроксилирование или термическая диссоциация.

Методом термогравиметрического анализа с помощью прибора TGA-C от компании Cryoall можно определить минеральный состав образца, используя его крайне малое количество (около 20 мг). Это возможно благодаря высокоточным весам прибора с разрешением по массе на уровне тысячных долей мкг, крайне низким дрейфом, а также точностью и воспроизводимостью определения массы на уровне сотых процента.

Рисунок 1 

   Результаты анализа образца минерального порошка представлены на Рисунке 1. Были выявлены четыре стадии потери массы:

1. Удаление летучих веществ (0.59%) в диапазоне температур от комнатной до 360 °С;

2. Разложение магнезита в диапазоне температур от 360 °С до 585 °С (MgCO₃ → MgO + CO₂);

3. Двухстадийное разложение доломита в диапазоне температур от 585 °С до 693 °С (CaMg(CO₃)₂ → CaCO₃ + MgO + CO₂, затем CaCO₃ → CaO + CO₂);

4.  Разложение талька в диапазоне температур от 693 °С до 1 100 °С (Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ → 3 MgSiO₃ + SiO₂ + H₂O).

Рисунок 2

С помощью уравнений, приведенных на Рисунке 2, через молярные массы определяемых веществ (Mm) и летучих соединений (Mp) рассчитываются стехиометрические коэффициенты f, а затем на основе них и данных о потере массы (m) можно рассчитать состав минерального порошка в виде концентраций С. Полученные результаты приведены ниже в таблице.

Полученные результаты показывают, что термогравиметрический анализатор TGA-C от компании Cryoall очень хорошо подходит для исследования состава минералов и продуктов на их основе.